[發明專利]耐溫抗鹽陽離子聚丙烯酰胺及其制備方法

有效

• 申請號: 202110636086.7
• 申請日: 2021-06-08
• 公開（公告）號: CN113234191B
• 公開（公告）日: 2022-11-29
• 發明（設計）人: 逯貴廣;曾志強;楊陽;王康;黃冬;魏開軒;王玉
• 申請（專利權）人: 中石化南京化工研究院有限公司;中國石油化工股份有限公司;中國石化集團南京化學工業有限公司
• 主分類號: C08F220/56
• 分類號: C08F220/56;C08F220/58;C08F220/34;C08F226/10
• 代理公司: 南京天翼專利代理有限責任公司 32112
• 代理人: 湯志武

本發明涉及高分子化合物技術領域，提供了一種油田用耐溫抗鹽陽離子聚丙烯酰胺及其制備方法，以丙烯酰胺、N?丙烯酰嗎啉、甲基丙烯酰丙基三甲基氯化銨、N?乙烯基吡咯烷酮為單體，采用復合引發劑，通過水溶液聚合制備四元共聚物，該聚合物具有良耐溫抗鹽性以及吸附性能，在30000mg/L礦化度，120℃下粘度保留率≥75%；采用復合引發劑，自由基釋放速率平穩，保持使體系中穩定的自由基濃度，增加引發效率，有利于形成高分子量產品；制備工藝流程簡便，有利于工業化生產。

技術領域

本發明屬于高分子化合物技術領域，本發明涉及一種油田用耐溫抗鹽陽離子聚丙烯酰胺及其制備方法。

背景技術

隨著油藏勘探程度的不斷增加，油氣勘探區域由中淺層逐漸轉向深層、超深層發展，深層油氣資源是未來油氣資源發展的重要接替領域。注水、注氣是該類深層油藏開發的重要措施，但長期的注水或注氣使得儲層非均質性加劇，注入水無效竄流嚴重，導致油井含水上升快，油田效益開發難度增大。

堵水調剖技術就是控制產水層中和水驅油中水的流動方向，以提高水驅油效率的，是油田領域進入高含水階段提高注水效果和提高油田采收率的有效辦法。理論和實踐證明，堵水調剖能有效封堵高滲透層，調控儲層非均質性，擴大注入水的波及體積，提升均衡驅替程度，提高水驅采收率，改善水驅開發效果。

丙烯酰胺類聚合物是目前使用最普遍的調剖劑之一，在提高原油采收率方面表現出了明顯的優勢。聚丙烯酰胺能夠調節注入水的流變性，改善水驅波及效率，使水與油能勻速地向前流動，提高原油采收率。但隨著開采的深入，儲油層結構也在不斷變化，開發的難度越來越大，聚丙烯酰胺的調剖性能也逐漸呈現出一些不足，如在水中易水解、調剖半徑小、有效期短、耐沖刷能力差、穩定性差等問題。因此只有克服上述問題，才能更好的發揮其調剖作用。針對上述問題，研究者做了大量工作，制備出一系列耐溫抗鹽聚丙烯酰胺。

CN1814637A公開了一種耐溫抗鹽型聚丙烯酰胺的制備方法，通過引入對鹽不敏感的磺酸 基團、超細無機物以及微交聯劑，它能提高PAM的耐溫抗鹽性能，但只能滿足礦化度低于10000mg/L，溫度低于65℃的條件下，不能滿足更高溫度和礦化度條件的應用要求。

CN103772602B公開了一種耐溫抗鹽共聚物及其制備方法，以丙烯酰胺、水解丙烯酰胺和N-乙烯吡咯烷酮為單體通過水溶液制得，該聚合物雖然具有優異的耐溫抗鹽性，但只能滿足礦化度低于20000mg/L，溫度低于85℃的條件下，不能滿足更高溫度和礦化度條件的應用要求。

CN105085800B公開了一種耐溫抗鹽聚合物驅油劑及其制備方法。通過在聚丙烯酰胺分子主鏈上同時引入含苯基和醇羥基的磺酸結構單元以及3-丙烯酰胺基-3-甲基丁酸鈉結構單元，使得該耐溫抗鹽聚合物驅油劑應用于油田聚驅時，不僅具有很好的抗高溫性能，而且具有很好的抗鹽性能。

上述改性聚丙烯酰胺在一定程度上提高了聚丙烯酰胺的耐溫抗鹽性能，但對大部分為陰離子聚丙烯酰胺，其在地層中的吸附性能較弱，存在不耐沖刷等問題。陽離子聚丙烯酰胺具有良好的吸附性，可以提高調剖劑在巖石表面的吸附性，增強調剖劑的耐沖刷性。因此，研究和開發一種耐溫抗鹽的陽離子聚丙烯酰胺具有重要意義。

發明內容

本發明提供了一種耐溫抗鹽陽離子聚丙烯酰胺及其制備方法，通過在丙烯酰胺分子主鏈上引入環狀結構單體，一方面增強分子鏈的剛性，使得分子鏈不易發生卷曲；另一方面起到抑制聚合物水解的效果，提升聚合物老化穩定性，從而決了在高溫高礦化度條件下聚丙烯酰胺易水解以及不耐沖刷的技術問題。本發明的耐溫抗鹽陽離子聚丙烯酰胺適用于油田領域，具有耐溫抗鹽、吸附性好等優點。

本發明是通過如下技術方案來實現上述目的的。

本發明所述的一種耐溫抗鹽陽離子聚丙烯酰胺，其特征在于所述耐溫抗鹽陽離子聚丙烯酰胺具有如下結構：